KR101009608B1 - 자기기록매체용 연마포 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자기기록매체용 연마포 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 극세섬유들로 이루어진 섬유기재와 상기 섬유기재 내에 함침되어 있는 고분자 탄성체로 구성되며, 표면과 이면 중 적어도 일면에 요홈(2,2')들이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 표면과 이면 중 어느 일면 이상에 요홈들이 형성되어 텍스쳐 가공시 연마액과 연마입자의 분산 및 유동을 원활하게 한다.

그로 인해, 본 발명은 연마성능이 크게 향상되고, 스크래치 발생율을 효과적으로 감소시킬 수 있다.

연마포, 자기디스크, 자기기록매체, 극세섬유, 요홈, 연마성능.

Description

자기기록매체용 연마포{Abradant pad for magnetic recording media}

도 1 내지 도 2는 본 발명에 따른 자기기록매체용 연마포의 단면 모식도.

* 도면중 주요부분에 대한 부호 설명

1 : 연마포 2,2' : 요홈

3 : 요홈들을 연통하는 통로

본 발명은 고정밀도의 표면 마무리가 요구되는 자기기록매체 상에 텍스쳐 가공을 실시하는데 사용되는 자기기록매체용 연마포에 관한 것이다.

자기디스크 등의 자기기록매체는 최근, 놀라운 기술혁신에 의해 고용량화, 고기억 밀도화의 요구가 높아지고, 이 때문에 각종 기판 표면 가공의 고밀도화가 요구되고 있다.

최근, 고용량화, 고기억 밀도화에 따라, 기록디스크와 자기헤드의 간격, 즉, 자기헤드의 부상 높이는 작아져 오고 있고, 자기헤드의 부상 높이가 현저하게 작아짐으로써, 자기디스크의 표면에 돌기가 있으면 그 돌기와 자기헤드가 접촉해서 헤드 크래쉬를 일으켜, 디스크 표면에 상처가 발생한다. 또한, 헤드 크래쉬에는 이르 지 않는 정도의 미소한 돌기로도, 자기헤드와의 접촉에 의해 정보를 읽고 쓸 때에 발생하는 에러의 원인이 된다. 또한 자기헤드가 기록디스크 표면과 밀착되어, 부상하지 않게 된다는 트러블을 일으킨다.

이 기록디스크와 자기헤드의 밀착을 방지하는 수단으로서, 기록디스크의 기판 표면에 미세한 조흔을 형성하는 텍스쳐 가공이라는 표면처리가 행해져 있다. 이 텍스쳐 가공을 행함으로써, 디스크 기판상에 금속자성층을 형성할 때의 결정성장의 방향성을 제어함으로써 기록방향의 항자력을 향상시키는 것, 즉, 디스크의 기록 밀도를 향상시키는 것이 가능해진다.

텍스쳐 가공의 방법으로서는, 유리 숫돌입자의 슬러리를 연마포 표면에 부착시켜 연마를 행하는 슬러리 연마 등이 이용되고 있다.

예컨대 자기기록매체로서 하드디스크 등의 자기기록기판을 제조하는 경우, 알루미늄, 유리 등의 표면을 평활화시키는 가공을 실시하고, 이어서 니켈-P 도금 등의 비자성 도금처리를 실시한 후에 코발트계 합금 등으로 이루어지는 자성 박막층을 형성, 그리고 탄소질 등의 표면보호층으로 피복한 것이 사용되고 있지만, 상기 평활화가공을 위한 연마포에 대한 요구도 점점 높아지고 있다. 특히, 이 자기기록기판을 평활화시키는 가공의 최후 단계에서는 디스크표면에 미세한 홈을 형성시키기 위해 지립을 분산시킨 슬러리와 연마포를 사용한 텍스쳐 가공으로 칭해지는 표면가공처리가 실시되고 있고, 고용량화, 고밀도화를 위한 최적인 연마포의 개발이 시장에서 요망되고 있다.

텍스쳐 가공에 사용되는 종래의 연마포로서는 일본공개특허 제2000-242921 호, 동 2005-074609호 및 동 제2002-079472호 등에서는 극세섬유로 이루어진 부직포(섬유기재)와 상기 부직포(섬유기재) 내에 함침된 고분자 탄성체로 구성되며, 표면에 상기 극세섬유들이 입모(立毛)된 연마포를 제안하고 있다.

그러나, 상기의 종래 연마포는 하드디스크 텍스쳐 가공시 연마액(슬러리액)과 연마입자(슬러리 입자)의 분산 및 유동이 원활하지 못해 연마성능이 저하되고, 하드디스크 표면에 스크래치가 발생되는 비율(이하 "스크래치 발생율"이라 함)이 높은 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결할 수 있도록 극세섬유들로 이루어진 섬유기재와 상기 섬유기재에 함침된 고분자 탄성체로 구성된 자기기록매체용 연마포를 제조함에 있어서, 상기 연마포의 표면 및/또는 이면에 요홈들을 형성시켜 연마공정시 연마액과 연마입자들이 원활하게 분산 및 유동되어 연마성능이 우수하고 스크래치 발생율이 낮은 자기기록매체용 연마포를 제공하고자 한다.

이하 첨부된 도면 등을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 자기기록매체용 연마포는 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 극세섬유들로 이루어진 섬유기재와 상기 섬유기재 내에 함침되어 있는 고분자 탄성체로 구성되며, 표면과 이면 중 적어도 일면에 요홈(2,2')들이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

도 1 내지 도 2는 본 발명에 따른 연마포의 단면 모식도이다.

보다 구체적으로, 본 발명에 따른 연마포는 도 1과 같이 연마포(1)의 표면에만 요홈(2)들이 형성될 수도 있고, 연마포(1)의 이면에만 요홈들이 형성될 수도 있고, 도 2와 같이 연마포(1)의 표면과 이면 모두에 요홈(2,2')들이 형성될 수도 있다.

도 2와 같이 연마포(1)의 표면과 이면 모두에 요홈(2,2')들이 형성되는 경우, 표면에 형성된 요홈(2)과 이면에 형성된 요홈(2')들은 적어도 일부가 서로 미세통로(3)에 의해 연통되는 것이 보다 바람직하다.

상기 섬유기재는 직물, 편물 또는 부직포 등이다.

상기 극세섬유의 단사섬도는 0.001~0.3 데니어인 것이 바람직하다. 단사섬도가 0.001 데니어 미만인 경우에는 극세섬유의 강도와 연마포의 강도가 저하되며, 0.3 데니어를 초과하는 경우에는 연마성능이 저하될 우려가 있다.

상기 극세섬유는 폴리아미드 수지로 구성되는 것이 연마액과의 친화성 개선에 유리하다.

본 발명에 따른 자기기록매체용 연마포를 제조하는 방법 중 일례를 살펴본다.

먼저, 섬유성분과 용출성분으로 구성되는 용출형 복합섬유 또는 2개의 서로 다른 섬유성분들로 구성되는 분할형 복합섬유로 부직포 등의 섬유기재를 제조한 다음, 상기 섬유기재 내에 고분자 탄성체를 함침한 후 이를 알칼리 수용액 등의 분할 또는 용출용액으로 처리하여 상기 복합섬유를 극세화시켜 극세섬유들로 이루어진 섬유기재 상에 고분자 탄성체가 함침된 시트물을 제조한다.

상기 섬유기재에 고분자 탄성체를 함침하기 전에 이를 알칼리 수용액으로 처리하여 복합섬유를 극세화 시킨 다음 고분자 탄성체를 함침하는 공정을 실시할 수도 있다.

상기 고분자 탄성체로는 폴리우레탄 수지, 폴리우레아 수지, 폴리아크릴산 수지 등을 사용할 수 있지만, 가공성, 내마모성, 내가수분해성 등의 점에서 폴리우레탄 수지가 바람직하다.

고분자 탄성체 / 극세섬유로 구성된 부직포의 중량비율이 10/90 ~ 60/40이 바람직하다.

고분자 탄성체의 중량 비율이 10중량% 미만인 경우에는 보강효과가 없고 가공시 치수안정성이 부족하게 되고, 60중량%를 초과하는 경우에는 연마지립의 부착상태와 연마부스러기의 제거성이 불량해지는 경향이 있다.

고분자 탄성체를 충전처리하는 방법은 부직포에 고분자 탄성체의 유기용제 용액 또는 수성 분산액을 함침 및/또는 도포한 후 습식응고, 또는 건식응고법에 의해 부착시킬 수 있지만, 고분자 탄성체는 부직포 중의 섬유다발간의 공극을 실질적으로 충전하는 형태로 균일하게 부착시키는 것이 필요하며, 또 고분자 탄성체를 다공질형상으로 응고시키는 것이 슬러리 응집이나 연마 찌꺼기 등에 의한 스크래치 등의 결점을 발생시키지 않고 연마하는 데에 바람직하고, 이를 위해 습식응고법이 가장 적합하다.

고분자 탄성체의 유기용제로서는 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 디메틸술폭시드 등의 극성용매 외 톨루엔, 아세톤, 메틸에틸케톤 등을 사용할 수 있 다.

다음으로, 제조된 시트물의 표면 및/또는 이면에 도 1 내지 도 2와 같이 요홈(2,2')들을 형성하여 본 발명의 자기기록매체용 연마포를 제조한다.

시트물의 표면 및/또는 이면에 요홈(2,2')들을 형성하는 방법으로는 (ⅰ) 상기 시트물을 펀칭가공하는 방법, (ⅱ) 깊은 골이 파져 있는 엠보싱 로울러로 상기 시트물을 엠보싱 가공하는 방법, (ⅲ) 상기 시트물을 초음파로 엠보싱 가공하는 방법, (ⅳ) 상기 시트물을 레이저로 가공하는 방법 등이 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 자기기록매체용 연마포는 표면과 이면 중 어느 일면 이상에 요홈들이 형성되어 텍스쳐 가공시 연마액과 연마입자의 분산 및 유동을 원활하게 한다.

그로 인해, 본 발명은 연마성능이 크게 향상되고, 스크래치 발생율을 효과적으로 감소시킬 수 있다.

본 발명에 있어서 연마성능은 연마처리한 디스크 기판의 거칠기와 텍스쳐 가공시 불량 디스크 발생율로 평가하였고, 이들의 측정방법은 아래와 같다.

디스크 기판의 표면 거칠기

텍스쳐 가공된 디스크 기판 표면의 10곳을 임의로 선정하고 선정된 각 지점의 표면 거칠기를 JIS B0601 방법에 따라 측정한 다음 이들의 평균값을 산출하였다.

스크래치 발생율 (%)

디스크 기판 100 평방인치를 연마포 텍스쳐 가공하면서 스크래치 건수를 파 악하여 이를 다음식에 대입하여 스크래치 발생율(%)을 계산한다.

스크래치 발생율(%) = (스크래치 건수 / 100 평방인치) × 100

단, 스크래치 건수가 100을 초과하는 경우에는 100으로 둔다.

이하, 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 살펴본다.

그러나, 본 발명은 하기 실시예에 의해 그의 권리범위가 특별하게 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

원사 단면을 32개 구획으로 구분해 주는 공중합 폴리에스테르의 용출성분과 상기 슬릿성분에 의해 구분되어 삼각형 단면을 갖는 폴리아미드의 섬유성분으로 구성된 용출형 복합섬유(섬유성분의 단사섬도 : 0.05데니어)를 50㎜의 길이로 절단하여 단섬유화하고, 카딩 및 크로스 래처 공정을 거쳐 상기 용출형 복합 단섬유의 적층 웹을 제조한 후, 이를 니들펀칭하여 용출형 복합섬유의 부직포를 제조하였다.

다음으로는 제조된 상기 부직포에 폴리우레탄 수지를 부직포 중량대비 40중량% 함침한 후 습식응고하고, 이를 알칼리 수용액(가성소오다 수용액)으로 처리하여 용출형 복합섬유내 용출성분을 용출하여 극세섬유로 이루어진 부직포와 그기에 함침된 폴리우레탄 수지로 구성된 시트물을 제조하였다.

다음으로, 상기와 같이 제조된 시트물을 엠보싱 로울러로 엠보싱 가공하여 도 1과 같이 표면에 요홈들을 형성하여 자기기록매체용 연마포를 제조하였다.

제조된 연마포를 40㎜ 폭의 테이프(tape)로 하고, 이하의 조건으로 텍스쳐 가공을 행했다.

알루미늄(aluminium) 기판에 Ni-P 도금 처리한 뒤, 폴리싱(polishing) 가공한 디스크(disk)를 이용하고, 연마포 표면에 평균 입경 0.1㎛의 다이아몬드(diamond) 결정으로 되는 유리 연마 입자 슬러리(slurry)를 적하하고, 테이프(tape) 주행 속도를 5㎝/분의 조건으로 연마를 실시했다. 텍스쳐 가공 후의 디스크(disk)로부터 임의로 5장을 추출하여 표면 거칠기를 측정한 결과 각각 0.23㎚, 0.24㎚, 0.23㎚, 0.25㎚, 0.25㎚로서, 0.3㎚ 이하를 안정되게 달성하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 스크래치(scratch) 발생률은 0.05%로서 가공성이 양호하였다.

실시예 2

폴리에스테르의 방사성 성분들이 폴리에스테르의 슬릿성분에 의해 여러 구획으로 구분되어 있는 단면을 갖는 분할형 복합섬유를 50㎜의 길이로 절단하여 단섬유화하고, 카딩 및 크로스래퍼 공정을 거쳐 상기 분할형 복합 단섬유의 적층웹을 제조한 후, 이를 니들펀칭하여 분할형 복합섬유의 부직포를 제조하였다.

다음으로는 제조된 상기 부직포에 폴리우레탄 수지를 부직포 중량대비 40중량% 함침 후 습식응고하고, 이를 알칼리 수용액(가성소오다 수용액)으로 처리하여 분할형 복합섬유내 방사선 성분과 슬릿성분들을 서로 분할시켜 극세섬유로 이루어진 부직포와 그기에 함침된 폴리우레탄 수지로 구성된 시트물을 제조하였다.

다음으로, 상기와 같이 제조된 시트물을 펀칭가공하여 도 2와 같이 표면과 이면 각각에 서로 연통된 요홈들을 형성하여 자기기록매체용 연마포를 제조하였다.

제조된 연마포를 40㎜ 폭의 테이프(tape)로 하고, 이하의 조건으로 텍스쳐 가공을 행했다.

알루미늄(aluminium) 기판에 Ni-P 도금 처리한 뒤, 폴리싱(polishing) 가공한 디스크(disk)를 이용하고, 연마포 표면에 평균 입경 0.1㎛의 다이아몬드(diamond) 결정으로 되는 유리 연마 입자 슬러리(slurry)를 적하하고, 테이프(tape) 주행 속도를 5㎝/분의 조건으로 연마를 실시했다. 텍스쳐 가공 후의 디스크(disk)로부터 임의로 5장을 추출하여 표면 거칠기를 측정한 결과 각각 0.22㎚, 0.24㎚, 0.23㎚, 0.24㎚, 0.24㎚로서, 0.3㎚ 이하를 안정되게 달성하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 스크래치(scratch) 발생률은 0.04%로서 가공성이 양호하였다.

비교실시예 1

실시예 1에서 제조된 시트물을 엠보싱 가공하지 않고 그대로 자기기록매체용 연마포로 사용하였다.

제조된 연마포를 40㎜ 폭의 테이프(tape)로 하고, 이하의 조건으로 텍스쳐 가공을 행했다.

알루미늄(aluminium) 기판에 Ni-P 도금 처리한 뒤, 폴리싱(polishing) 가공한 디스크(disk)를 이용하고, 연마포 표면에 평균 입경 0.1㎛의 다이아몬드(diamond) 결정으로 되는 유리 연마 입자 슬러리(slurry)를 적하하고, 테이프(tape) 주행 속도를 5㎝/분의 조건으로 연마를 실시했다. 텍스쳐 가공후의 디스크(disk)로부터 임의로 5장을 추출하여 표면 거칠기를 측정한 결과 각각 0.3㎚, 0.29㎚, 0.29㎚, 0.3㎚로서 표면 거칠기가 실시예 1 내지 실시예 2 보다 크고, 스크래치 발생률도 1.7%로 실시예 1 내지 실시예 2 보다 높았다.

비교실시예 2

실시예 2에서 제조된 시트물을 펀칭 가공하지 않고 그대로 자기기록매체용 연마포로 사용하였다.

제조된 연마포를 40㎜ 폭의 테이프(tape)로 하고, 이하의 조건으로 텍스쳐 가공을 행했다.

알루미늄(aluminium) 기판에 Ni-P 도금 처리한 뒤, 폴리싱(polishing) 가공한 디스크(disk)를 이용하고, 연마포 표면에 평균 입경 0.1㎛의 다이아몬드(diamond) 결정으로 되는 유리 연마 입자 슬러리(slurry)를 적하하고, 테이프(tape) 주행 속도를 5㎝/분의 조건으로 연마를 실시했다. 텍스쳐 가공후의 디스크(disk)로부터 임의로 5장을 추출하여 표면 거칠기를 측정한 결과 각각 0.3㎚, 0.3㎚, 0.29㎚, 0.29㎚로서 표면 거칠기가 실시예 1 내지 실시예 2 보다 크고, 스크래치 발생률도 1.8%로 실시예 1 내지 실시예 2 보다 높았다.

본 발명은 연마포 내 표면과 이면 중 어느 일면 이상에 요홈들이 형성되어 텍스쳐 가공시 연마액과 연마입자의 분산 및 유동을 원활하게 한다.

그로 인해, 본 발명은 연마성능이 크게 향상되고, 스크래치 발생율을 효과적으로 감소시킬 수 있다.

Claims (4)

1. 단사섬도가 0.001~0.3데니어인 극세섬유들로 이루어진 섬유기재와 상기 섬유기재 내에 함침되어 있는 고분자 탄성체로 구성되며, 표면과 이면 중 적어도 일면에 요홈(2,2')들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자기기록매체용 연마포.
2. 제1항에 있어서, 연마포의 표면과 이면 모두에 각각 요홈(2,2')들이 형성되어 있으며, 표면에 형성된 요홈(2)과 이면에 형성된 요홈(2')이 적어도 일부가 서로 연통하는 것을 특징으로 하는 자기기록매체용 연마포.
3. 제1항에 있어서, 섬유기재는 직물, 편물 및 부직포 중에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 자기기록매체용 연마포.
4. 삭제

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